Der Befall durch Varroa-Milben beeinflusst die Thermoregulation von Bienenvölkern
Auswirkungen des Varroa-Befalls auf die Thermoregulation von Bienenvölkern: Neue Ergebnisse zeigen, dass Varroa-Milben die Fähigkeit der Bienen verringern, ihre Körpertemperatur effektiv zu regulieren, wodurch sie gegenüber Kälte anfälliger werden.
Honigbienenvölker müssen Strategien entwickeln, um verschiedene Stressfaktoren zu überstehen, die ihren Gesundheitszustand und ihre Stabilität beeinträchtigen können. Obwohl in der Vergangenheit mehrere Faktoren untersucht wurden, die das Wohlbefinden der Völker gefährden können, wurden mögliche Wechselwirkungen oder Synergien zwischen verschiedenen Faktoren nur selten berücksichtigt, da solche Studien sehr komplex sind. Forschende der Universität Udine in Italien haben die Beziehung zwischen dem abiotischen Stressfaktor «Kälteeinwirkung» und dem biotischen Stressfaktor «Varroa-Befall» näher untersucht – zwei Faktoren, die beide als Hauptursachen für Winterverluste von Bienenvölkern identifiziert wurden, insbesondere auf der Nordhalbkugel. Die Autorinnen und Autoren der Studie konzentrierten sich dabei sowohl auf die Ebene der Kolonie als auch auf die Ebene der einzelnen Arbeiterbiene.
Zu diesem Zweck kombinierten sie Feld- und Laborversuche und arbeiteten mit Honigbienen aus zwei verschiedenen Bienenständen im Nordosten Italiens. Einer dieser Stände wurde regelmässig gegen Varroa-Befall behandelt, um den Befallsgrad so weit wie möglich zu kontrollieren und zu reduzieren. Der andere Stand wurde während der Sommermonate bis in den Winter hinein nicht behandelt, mit Ausnahme einer einzigen Behandlung im Oktober, um einen Zusammenbruch der Völker an diesem Standort zu verhindern. Daten wie Bienenpopulation, Varroa-Befallsgrad, Bienenmortalität und Anzahl von Bienen mit deformierten Flügeln wurden zwischen August und Dezember 2018 erhoben. Die Temperaturen im Brutnest jeder Kolonie wurden zwischen August und November desselben Jahres mit Temperatursensoren gemessen. Darüber hinaus wurden auch die Umgebungstemperaturen an den Bienenständen aufgezeichnet.1
Zusätzlich zogen die Forschenden Arbeiterinnenlarven im Labor bei unterschiedlichen Temperaturen auf (34,5 °C gegenüber 32 °C – 94,1 °F gegenüber 89,6 °F) oder setzten sie während der Entwicklung künstlich Varroa-Milben aus, um die Effekte beider Faktoren auf das Überleben zu untersuchen. Sie testeten ausserdem den Einfluss der parasitären Exposition im Larvenstadium auf die Fähigkeit adulter Bienen zur Thermoregulation, indem sie die erwachsenen Bienen später in eine Styroporbox bei 25 °C setzten und mit einer Infrarot-Thermografiekamera die durchschnittliche Körpertemperatur der Bienen bestimmten. Arbeiterinnen mit deformierten Flügeln wurden aus diesem Experiment ausgeschlossen, und die Körpertemperatur wurde mit Fokus auf die Thoraxregion – den wärmsten Teil des Körpers – verglichen.
Die Ergebnisse der Feldversuche zeigten, dass der Milbenbefall in den unbehandelten Völkern – wenig überraschend – im November signifikant höher war als in den behandelten Völkern. Dies führte auch zu einer signifikant höheren Viruslast bei den parasitierten Bienen sowie zu einer reduzierten Überlebensrate. Die durchschnittliche Temperatur im Brutnest war in den unbehandelten Kolonien signifikant niedriger. Im November betrug der Unterschied der mittleren Brutnesttemperatur zwischen behandelten und unbehandelten Völkern 4 Grad.1
Die Laborergebnisse lieferten weitere Einblicke in die Auswirkungen eines larvalen Varroa-Befalls und/oder der Aufzuchttemperatur auf die Lebenserwartung und die Thermoregulationsfähigkeit einzelner Bienen. Sowohl der larvale Varroa-Befall als auch niedrigere Aufzuchttemperaturen führten zu einer verringerten Überlebensrate der betroffenen Bienen, wobei der Effekt des larvalen Milbenbefalls stärker war. Varroa-befallene Bienen, die bei einer niedrigeren Aufzuchttemperatur (32 °C – 89,6 °F) gehalten wurden, zeigten eine geringere Überlebensrate als alle anderen Gruppen: Kontrollbienen sowie Bienen, die entweder nur dem Milbenbefall oder nur niedrigen Temperaturen ausgesetzt waren.
Als vollständig neues Ergebnis berichten die Autorinnen und Autoren, dass Bienen, die im Puppenstadium von Varroa-Milben befallen waren, weniger gut in der Lage waren, ihre Körpertemperatur als Reaktion auf suboptimale Temperaturen effektiv zu regulieren. Das Gewicht der Thoraxmuskulatur unterschied sich zwischen den beiden Gruppen nicht, was die Forschenden zu der Annahme führte, dass parasitierte Bienen möglicherweise keinen ausreichenden Zugang zu den für die Thermoregulation notwendigen Nährstoffen haben. Diese Hypothese bestätigend stellten sie fest, dass der Zuckerkonsum der parasitierten Bienen im Vergleich zu nicht infizierten Bienen signifikant reduziert war; sie bezeichneten dieses Phänomen als «varroainduzierte Anorexie».
Eine anschliessende genetische Analyse zeigte, dass die Expression des Insulinrezeptor-Substrats 1 (IRS-1) bei befallenen Bienen hochreguliert ist, was bestätigt, dass der Varroa-Befall den Stoffwechsel der Bienen direkt beeinflusst.
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Quellen:
Frizzera, Davide, et al. « Varroa destructor verstärkt die negativen Auswirkungen von Kälte und trägt zur Mortalität von Honigbienen bei. » Verfügbar bei SSRN 4208675.